汇总在以太坊社区中风靡一时，并有望在可预见的未来成为以太坊的关键可扩展性解决方案。但是，这项技术究竟是什么？您能从中得到什么期望？您将如何使用它？这篇文章将尝试回答其中一些关键问题。
扩展区块链生态系统有两种方法。首先，您可以使区块链本身具有更高的交易能力。这项技术的主要挑战是具有更大区块的区块链。本质上更难以验证，并且可能变得更加集中。为了避免此类风险，开发人员可以提高客户端软件的效率，或者更可持续地使用分片之类的技术，以使构建和验证链的工作分散在多个节点上。被称为＆＃34; eth2＆＃34;的工作目前正在构建向以太坊的升级。
其次，您可以更改使用区块链的方式。用户无需将所有活动直接放在区块链上，而是在＆＃34;第2层＆＃34;链下进行大部分活动。协议。链上有一个智能合约，它只有两个任务：处理充值和提款，以及核实证明链下发生的所有事情都遵循规则。进行这些证明的方法有多种，但是它们都具有以下特性：在链上验证证明比在链上进行原始计算便宜得多。
第2层缩放的三种主要类型是状态通道，等离子和汇总。它们是三种不同的范式，具有不同的优势和劣势，在这一点上，我们相当有信心所有第2层缩放都大致可归为这三类（尽管命名争议存在于边缘，例如，参见＆＃34; validium＆＃ 34;）。
想象一下，爱丽丝（Alice）正在提供与鲍勃（Bob）的互联网连接，以换取鲍勃（Bob）向她支付每兆字节0.001美元的费用。爱丽丝（Alice）和鲍勃（Bob）使用以下第2层方案，而不是每次付款都进行交易。
首先，鲍勃将1美元（或一些ETH或稳定币等价物）放入智能合约中。为了向爱丽丝支付第一笔款项，鲍勃签署了一张“票”。 （一条链外消息），只需说＆＃34; $ 0.001＆＃34;并将其发送给Alice。要进行第二次付款，Bob会在另一张票上写明＆＃34; $ 0.002＆＃34 ;，并将其发送给Alice。依此类推，可以根据需要进行多次付款。当爱丽丝（Alice）和鲍勃（Bob）完成交易后，爱丽丝（Alice）可以发布价值最高的票证，用她自己的另一个签名包裹。智能合约验证Alice和Bob的签名，向Bob的票款支付Alice的金额，并将其余的退还给Bob。如果Alice不愿意关闭频道（由于恶意或技术故障），则Bob可以启动撤回期限（例如7天）；如果爱丽丝在这段时间内不提供门票，那么鲍勃会退还所有钱。
该技术功能强大：可以对其进行调整，以处理双向支付，智能合约关系（例如，爱丽丝和鲍勃在渠道内签订金融合同）和组成（如果爱丽丝和鲍勃拥有开放渠道，鲍勃和查理也是如此），爱丽丝可以不信任地与查理互动）。但是渠道可以做什么受到限制。不能使用渠道将资金从链下发送给尚未参与的人。通道不能用于表示没有明确逻辑所有者的对象（例如Uniswap）。而且渠道，特别是如果用来做比简单的定期付款更复杂的事情的渠道，需要锁定大量资金。
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为了支持存款和提款，我们增加了进行输入或输出为＆＃34; outside＆＃34;的交易的功能。汇总状态。如果批次具有来自外部的输入，则提交该批次的事务也需要将这些资产转移到汇总合同中。如果某个批次有外部输出，则在处理该批次时，智能合约会启动这些提款。
就是这样！除了一个主要细节：如何知道批次中的状态后根是正确的？如果某人可以提交具有任何后期状态根源的批次而没有任何后果，那么他们可以将汇总中的所有硬币转移给自己。这个问题很关键，因为有两个非常不同的解决方案系列，而这两个解决方案系列导致了两种汇总方式。
乐观汇总，使用欺诈证明：汇总合同会跟踪其整个状态根历史以及每个批次的哈希。如果有人发现某个批次的状态后根不正确，则可以发布要链接的证明，以证明该批次的计算不正确。合同将验证证明，并还原该批次及其之后的所有批次。
ZK汇总，使用有效性证明：每个批次都包含一个称为ZK-SNARK的加密证明（例如，使用PLONK协议），这证明后状态根是执行批次的正确结果。无论计算量有多大，都可以在链上非常迅速地验证证明。
〜1周（需要延迟提款，以便留出时间让某人发布欺诈证明并在欺诈的情况下取消提款）
更加艰苦（ZK-SNARK证明通用EVM执行比证明简单计算要困难得多，尽管有很多努力（例如Cairo）正在对此进行改进）
较低（如果事务中的数据仅用于验证而不引起状态更改，则可以忽略此数据，而在乐观汇总中，则需要发布该数据，以防需要在欺诈证明中对其进行检查）
更高（尤其是针对通用计算的ZK-SNARK证明可能是昂贵的，比直接运行计算可能要贵数千倍）
总的来说，我个人认为，在短期内，对于通用EVM计算而言，乐观汇总可能会胜出，而对于简单付款，交易和其他特定于应用的用例，ZK汇总可能会胜出。随着ZK-SNARK技术的改进，中长期ZK汇总将在所有用例中胜出。
乐观汇总的安全性取决于以下想法：如果有人将无效的批次发布到汇总中，则任何跟得上链并检测到欺诈的人都可以发布欺诈证明，以证明该批次无效并向合同证明。应该还原。
声称某批次无效的欺诈证明将包含绿色的数据：该批次本身（可以对照存储在链上的哈希值进行检查）以及Merkle树的各个部分，它们仅需要证明已读取和//特定的帐户即可或按批次修改。可以从绿色的节点中重建黄色的树中节点，因此无需提供。此数据足以执行批处理并计算状态后的根（请注意，这与无状态客户端验证单个块的方式完全相同）。如果批次中计算出的状态后根与提供的状态后根不同，则说明该批次是欺诈性的。
可以保证，如果一个批次的构造不正确，并且所有先前的批次都正确构造，则可以创建一个欺诈证明，证明该批次的构造不正确。请注意有关先前批次的声明：如果有多个无效批次发布到汇总中，那么最好尝试证明最早的无效批次。当然，还可以保证，如果正确构造了一个批次，则永远不可能创建表明该批次无效的欺诈证明。
一个简单的以太坊交易（发送ETH）需要约110个字节。但是，汇总中的ETH传输仅占用〜12个字节：
这部分只是简单的高级编码：以太坊的RLP在每个值的长度上每个值浪费1个字节。但是，还有一些非常聪明的压缩技巧正在发生：
Nonce：该参数的目的是防止重放。如果帐户的当前随机数为5，则该帐户的下一个交易记录必须具有5随机数，但是一旦处理了该交易，该帐户中的随机数将增加为6，因此无法再次处理该交易。在汇总中，我们可以完全省略随机数，因为我们只是从预状态中恢复了随机数。如果有人尝试使用较早的随机数重播事务，则签名将无法验证，因为将根据包含新的较高随机数的数据检查签名。
汽油价格：我们可以允许用户以固定价格范围的汽油价格进行支付，例如选择两个连续的16次幂。或者，我们可以将每批产品的费用定为固定水平，或者甚至将天然气付款完全移到汇总协议之外，并让交易商向批处理者支付费用以通过渠道将其包括在内。
气体：我们可以类似地将总气体选择为两个连续幂。另外，我们也可以只在批次级别设置气体限制。
要：我们可以用索引替换20字节地址（例如，如果地址是添加到树中的第4527个地址，我们只需使用索引4527对其进行引用即可。我们会在状态中添加一个子树来存储该树索引到地址的映射）。
价值：我们可以用科学记数法存储价值。在大多数情况下，转帐只需要1-3个有效数字。
签名：我们可以使用BLS聚合签名，该签名允许将许多签名聚合为单个〜32-96字节（取决于协议）的签名。然后可以一次检查整个签名和发件人的签名集。表中的〜0.5表示一个事实，即可以在单个块中验证的集合中可以组合的签名数量有一个限制，因此大批量每100个事务需要一个签名。
ZK汇总特有的一个重要压缩技巧是，如果事务的一部分仅用于验证，而与计算状态更新无关，则可以将该部分留在链下。这不能在乐观汇总中完成，因为如果以后需要在欺诈证明中检查数据，则仍需要将数据包含在链上，而在ZK汇总中，SNARK证明批次的正确性已经证明了任何数据提供了验证所需的信息。一个重要的例子是隐私保护汇总：在乐观汇总中，每笔交易中用于隐私的〜500字节ZK-SNARK需要进行连锁，而在ZK汇总中，覆盖整个批次的ZK-SNARK已经没有了。怀疑内部＆＃34; ZK-SNARK有效。
这些压缩技巧是汇总可伸缩性的关键。没有它们，汇总可能只会使基础链的可伸缩性提高约10倍（尽管有一些特定的计算繁重的应用程序，即使简单的汇总也很强大），而采用压缩技巧时，缩放系数几乎可以超过100倍所有应用程序。
可以提交乐观或ZK汇总的批处理有许多思想流派。通常，每个人都同意，为了能够提交一批，用户必须放下大量的押金。如果该用户曾经提交过欺诈性批次（例如，具有无效的状态根），则该存款将被部分燃烧，并作为对欺诈证明者的奖励。除此之外，还有许多可能性：
完全无政府状态：任何人都可以随时提交一批。这是最简单的方法，但是有一些重要的缺点。特别地，存在多个参与者将生成并尝试并行提交批次的风险，并且这些批次中只有一个可以被成功地包括在内。这导致在将批量发布到链中时在生成证明和/或浪费的气体方面浪费了大量的精力。
集中式音序器：只有一个演员，即音序器，可以提交批次（提款除外）：通常的技术是用户可以先提交提款请求，然后如果音序器在下一次不处理提款请求批处理，那么用户可以自己提交一次操作批处理）。这是最有效的方法，但是它依赖于中心角色的生动性。
音序器拍卖：举行拍卖（例如每天），以确定谁有权在第二天成为音序器。该技术的优点在于它筹集了可以由例如银行分配的资金。由汇总控制的DAO（请参阅：MEV拍卖）
从PoS集中随机选择：任何人都可以将ETH（或可能的汇总协议令牌）存入汇总合同中，并且从一批存款者中随机选择每批的定序器，被选中的概率为与存款金额成正比。该技术的主要缺点是导致大量不必要的资本锁定。
DPoS投票：在拍卖中选择了一个音序器，但是如果它们的表现不佳，令牌持有者可以投票将其踢出并进行新的拍卖来替换它们。
当前正在开发的一些汇总使用的是＆amp; split batch＆＃34;范例，其中提交一批第2层事务的操作和提交状态根的操作是分别完成的。这具有一些关键优势：
您可以允许许多定序器并行发布批处理，以提高检查的抵抗力，而不必担心某些批处理将是无效的，因为其他批处理已首先包含在内。
如果状态根是欺诈性的，则无需还原整个批次。您可以只还原状态根，然后等待某人为同一批次提供新的状态根。这为交易发送者提供了更好的保证，即他们的交易将不会被还原。
因此，总而言之，有一个相当复杂的技术动物园正在尝试在涉及效率，简单性，审查制度阻力和其他目标的复杂权衡之间取得平衡。现在说这些想法的哪种组合效果最好还为时过早。时间会证明一切。
在现有的以太坊链上，gas限制为1,250万，交易中每个字节的数据花费16 gas。这意味着，如果一个区块仅包含一个批处理（我们将使用ZK汇总，在验证验证上花费500k瓦斯），则该批处理可以拥有（1200万/ 16）= 750,000字节的数据。如上所示，ETH转移汇总需要o
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